Brazilian Journal of Development

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Braz. J. of Develop.,Curitiba, v. 6, n. 3, p. 12387-12398 mar. 2020. ISSN 2525-8761

Microencapsulação de cúrcuma longa (Açafrão) pelo método de

gelificação iônica, agregando valor ao vinagre de álcool

Microencapsulation of long curcuma (Saffron) by the ionic gelation

method, adding value to alcohol vinegar

DOI:10.34117/bjdv6n3-195

Recebimento dos originais: 29/02/2020 Aceitação para publicação: 15/03/2020

Sonja de França Andrade

Mestranda do Programa de Pós-Graduação de Ciência e Tecnologia de Alimentos da Universidade Federal de Sergipe

Endereço: Av Marechal Rondon s/n, 49100-000 – São Cristóvão – SE - Brasil E-mail: sonja_franca@yahoo.com.br

Ramon Souza Nascimento

Mestrando do Programa de Pós-Graduação de Ciência e Tecnologia de Alimentos da Universidade Federal de Sergipe.

Endereço: Av Marechal Rondon s/n, 49100-000 – São Cristóvão – SE – Brasil E-mail: rsn_rg@hotmail.com

Filipe Araújo de Carvalho

Mestrando do Programa de Pós-Graduação de Ciência e Tecnologia de Alimentos da Universidade Federal de Sergipe.

Endereço: Av Marechal Rondon s/n, 49100-000 – São Cristóvão – SE – Brasil E-mail: filipeac41@gmail.com

Ariadne Matos dos Santos

Mestranda do Programa de Pós-Graduação de Ciência e Tecnologia de Alimentos da Universidade Federal de Sergipe.

Endereço: Av Marechal Rondon s/n, 49100-000 – São Cristóvão – SE – Brasil E-mail: dininhamatos@hotmail.com

Alessandra Almeida Castro Pagani

Profa. Doutora do Programa de Pós-Graduação em Ciências e Tecnologia de Alimentos da Universidade Federal de Sergipe

Endereço: Av Marechal Rondon s/n, 49100-000 – São Cristóvão – SE – Brasil E-mail: alespagani@yahoo.com.br

RESUMO

A curcumina é o principal constituinte ativo da Curcuma longa, sendo um dos corantes naturais mais utilizados pela indústria alimentícia e popularmente empregado como condimento alimentar, induzindo agradável sabor e cor amarelo-alaranjado. O presente trabalho objetivou-se em elaborar um microencapsulado de cúrcuma longa (Açafrão) pelo método de gelificação iônica, visando agregar valor ao vinagre de álcool. A partir do pó de cúrcuma, foi feito o processo de gelificação iônica, obtendo-se as microcápsulas e armazenando-as em garrafas plásticas transparentes. Realizou-se análises físico-químicas

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Braz. J. of Develop.,Curitiba, v. 6, n. 3, p. 12387-12398 mar. 2020. ISSN 2525-8761 no pó, na microcápsula e no vinagre sendo elas: acidez, pH, capsaicina, carotenóides, colorimetria e cinzas, em triplicata e de acordo com metodologia especifica. Quando comparado, os resultados das análises físico-químicas no pó e na microcápsula de cúrcuma, estes foram semelhantes exceto, na quantidade de carotenóides e capsaicina. Em relação à caracterização do vinagre condimentado, o mesmo se encontra dentro dos padrões estabelecidos na legislação. No tocante a cinética de migração dos carotenóides, pode-se observar que, na primeira análise, o teor dos carotenóides apresentou-se alto na microcápsula e baixo no vinagre e com o passar das horas, o teor de carotenóides da microcápsula vai diminuindo e o do vinagre aumentando. Após 7 dias de processamento, observou-se um aumento dos carotenóides tanto na microcápsula quanto o vinagre condimentado. Sendo assim, pode-se concluir que, o produto final apresentou um bom aspecto visual o qual, agrega maior valor sensorial, além de aumentar as propriedades funcionais com a adição da cúrcuma.

Palavras-chave: Vinagre Condimentado, Cúrcuma, Gelificação Iônica ABSTRACT

Curcumin is the main active constituent of Curcuma longa, it is one of the natural dyes most used by the food industry and is popularly used as a food condiment, inducing pleasant taste and yellow-orange color. The present work aimed to elaborate a microencapsulate of curcuma longa (Saffron) by the ionic gelation method, to add value to the alcohol vinegar and perform the characterization of the final product. From the curcuma powder the ionic gelation process was carried out, obtaining the microcapsules and storing them in transparent plastic bottles. Physicochemical analyzes were performed on the powder, microcapsule and vinegar, being of acidity, pH, capsaicin, carotenoids, colorimetry and ashes, in triplicate and according to specific methodology. When compared the results of the physical-chemical analyzes in the powder and the microcapsule of turmeric, these were similar except in the amount of carotenoids and capsaicin. In relation to the characterization of spiced vinegar, they are within the standards established by law. Regarding the kinetics of carotenoid migration, it can be observed that in the first analysis the carotenoid content was high in the microcapsule and low in the vinegar and with the passage of hours, the carotenoid content of the microcapsule decreases and that of the vinegar. After 7 days of processing, an increase of carotenoids was observed in both the microcapsule and the spiced vinegar. However, it can be concluded that the final product presented a visual aspect that adds higher sensory value, besides increasing the functional priorities with the addition of turmeric. The vinegar and the microcapsule of curcuma had an increase in the concentration of carotenoids after 7 days of processing, confirming that it will have a greater value added commercially.

Keywords: Curcumin, Ionic Gelation, Spiced Vinegar.

1 INTRODUÇÃO

O vinagre é um condimento líquido de consumo humano, cuja principal finalidade é atribuir gosto e aroma aos alimentos. Os amidos e açúcares presentes na matéria-prima passam por duplo processo de fermentação sendo esta alcoólica e acética. (ANAV, 2010).

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Braz. J. of Develop.,Curitiba, v. 6, n. 3, p. 12387-12398 mar. 2020. ISSN 2525-8761 O homem utiliza o vinagre há milhares de anos como condimento em diversos tipos de alimentos, esse também é usado como agente de limpeza e por apresentar alta acidez, é empregado no armazenamento de carnes e vegetais em conservas não necessitando de refrigeração do produto e também é utilizado no mundo inteiro como condimento e conservante de alimentos. Além disso, é considerado um complemento indispensável à alimentação humana, pela ação nutritiva e biorregulatória (Ilha et al., 2009; MECCA et al., 1979).

A Curcuma longa da família L. Zingiberaceae é uma erva do sul da Ásia, bem reconhecida por remédios terapêuticos contra amplo espectro de doenças (GAVINDARAJ; KANDASUBRAMANIAN; KODAN, 2014).

No Brasil, é comumente conhecida como açafrão e amplamente cultivada nas regiões tropicais e subtropicais do mundo. O pó amarelo-laranja extraído do rizoma da planta é amplamente utilizado como condimento e possui substâncias antioxidantes, antimicrobianas e corantes que lhe conferem emprego nas áreas de cosméticos, têxtil, medicinal e alimentícia (LI et al., 2011). A cúrcuma é capaz de agregar propriedade funcional ao produto que a contém em sua composição (GAVINDARAJ; KANDASUBRAMANIAN; KODAN, 2014).

A curcumina é o principal constituinte ativo da Cúrcuma longa (cerca de 3– 5%), sendo a responsável pela cor amarelo-alaranjado vibrante do rizoma (BANDYOPADHYAY, 2014). Comercialmente, além da denominação “extrato de Cúrcuma longa”, o termo “Curcumina” é usado de maneira genérica para designar a mistura dos três componentes ativos do extrato de curcuminoides, contendo: curcumina (71,5%), desmetoxicurcumina (19,4%) e bisdesmetoxicurcumina (9,1%) (GUPTA; ZHOU; CHELLAIAH, 2013).

Na Índia, o extrato seco de Cúrcuma longa L. é popularmente empregado como condimento alimentar, induzindo agradável sabor e cor amarelo-alaranjado a curries, picles e chutneys. No mundo todo, é usado como corante e conservante de mostarda americana, maionese, manteiga e margarina. Nos EUA, os curcuminoides purificados da Cúrcuma longa L. fazem parte da lista GRAS (Generally Regarded as Safe) sob o número 460; e foram designados como aditivo alimentar internacional desde 1974, sob a numeração E100 (EPSTEIN; SANDERSON; MACDONALD, 2010).

Os óleos essenciais são misturas complexas de constituintes voláteis biossintetizados por plantas, que incluem principalmente dois grupos relacionados à

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Braz. J. of Develop.,Curitiba, v. 6, n. 3, p. 12387-12398 mar. 2020. ISSN 2525-8761 biossíntese, incluindo terpenos e terpenóides e constituintes aromáticos e alifáticos, todos caracterizados por baixo peso molecular (BASSOLÉ et al., 2012).

O óleo essencial de açafrão cumpre os requisitos anteriormente mencionados, justamente pela sua origem natural, toxicidade limitada e custo relativamente baixo. Entretanto, óleos essenciais são instáveis, sendo facilmente degradados na presença oxigênio, luz, calor, umidade e metais. Assim os tornando susceptível a degradação durante o processamento e estocagem de um produto (GONÇALVES et al., 2017; HAC-WYDRO et al., 2017). Levando em consideração a instabilidade e a alta volatilidade destes óleos, a microencapsulação aparece como uma alternativa para minimizar perdas uma vez que, esta os envolve por uma barreira física promovendo uma proteção contra sua oxidação ou volatilização, garantindo a eficiência do óleo na matriz à qual será adicionada (GONÇALVES et al., 2017).

A microencapsulação é um processo de revestimento que permite a liberação controlada dos materiais encapsulados em um local e tempo desejados após a aplicação de um estímulo específico. Esses materiais têm aplicações nas indústrias farmacêuticas, alimentícia, agropecuária e em vários outros campos (JAFARI, et al., 2008). Diferentes compostos são frequentemente encapsulados, incluindo (mas não limitados a) antioxidantes, compostos bioativos, ácidos graxos essenciais, enzimas e microrganismos (CHAMPAGNE; FUSTIER, 2007). A gelificação iônica ocorre através da interação de uma solução de polímero aniônico com íons como o cálcio (BUREY et al., 2008).

O setor alimentício tem incentivado o desenvolvimento de novas formas de conservação dos pigmentos, dentre elas podem-se citar o microencapsulamento e a adição de antioxidantes como as mais importantes. A técnica de microencapsulação pode ajudar a resolver alguns dos problemas funcionais associados com os corantes naturais, pois oferece solubilidade melhorada e produtos estáveis à oxidação (VALDUGA et al.,2008). Após o encapsulamento, a substância revestida pode ser adicionada em alimentos como, por exemplo, ao vinagre, para maior conservação e melhoria na sua composição.

Com isso, o presente trabalho objetivou a elaboração de um microencapsulado de cúrcuma longa (Açafrão) pelo método de gelificação iônica, para agregar valor ao vinagre de álcool.

2 METODOLOGIA

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Braz. J. of Develop.,Curitiba, v. 6, n. 3, p. 12387-12398 mar. 2020. ISSN 2525-8761 Foi obtido o pó da cúrcuma, comercializado em loja produtos naturais e o vinagre de álcool foi adquirido no supermercado da cidade de Aracaju (SE) para desenvolvimento do produto. O processamento da matéria prima e as análises físico-químicas foram realizados no Departamento de Tecnologia de Alimentos (DTA) localizado na Universidade Federal de Sergipe (UFS), São Cristóvão/SE.

Obtenção das Microcapsulas

Realizou-se a pesagem de 2g da cúrcuma em pó, em seguida, preparou-se uma solução de alginato de sódio a 2 % em 100 ml de água filtrada posteriormente, foi adicionada a cúrcuma e misturou com o auxílio de um mixer (Turbomix plus, ARNO) até a total homogeneização. Em seguida, a solução foi transferida para seringas de 20 ml ocorrendo o gotejamento por gravidade, em uma solução aquosa de Cloreto de cálcio a 1%. As esferas formadas foram, deixadas em repouso por 5 minutos, e posteriormente removidas com peneira, lavadas com água filtrada e esperou-se, em temperatura ambiente, por aproximadamente 20 minutos, para retirada do excesso de água como mostra a figura 1.

Figura 1: Elaboração da microcápsula de cúrcuma.

Fonte: Próprio autor

Adição das Microcápsulas de Cúrcuma ao Vinagre

Em garrafas plásticas transparente de volume conhecido, (100 ml) foram adicionados 80 ml de vinagre de álcool e 20 g de microcápsulas de cúrcuma, como pode ser observado na figura 2. Posteriormente, as garrafas foram envolvidas com papel alumínio e armazenadas sob temperatura de refrigeração.

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Figura 2: Microcápsulas de cúrcuma adicionadas ao vinagre de álcool.

Análises Físico-Químicas do Pó e Da Microcápsula do Vinagre Condimentado

Foram realizadas análises físico-químicas no pó, na microcápsula e no vinagre sendo elas: acidez, pH, capsaicina, carotenóides, colorimetria e cinzas, em triplicata e de acordo com metodologia especifica.

pH

Para análise de pH, foi coletado uma alíquota de 5 ml da amostra do vinagre e adicionados 50 mL de água destilada, em seguida, realizou-se a filtragem em papel de filtro com auxílio de funil de vidro em um erlenmeyer 125 ml. Em seguida, o pH foi medido por potenciômetro, à temperatura ambiente, utilizando pHmetro modelo mPA-210, marca Tecnopon (IAL, 2008).

Determinação de Capsaicina

Para a determinação do teor de capsaicina pesou-se 0,2 g da amostra e misturou-se com 25 ml de solução de metanol / água (9: 1, v / v), deixando em agitação contínua por 30min. Após agitação, filtrou-se a solução com papel filtro quantitativo e aferiu-se com metanol em balão de 50 ml. As leituras das absorbâncias foram realizadas no espectrofotômetro Micronal-B582 em comprimento de onda de 248 e 296 nm. Para a

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Braz. J. of Develop.,Curitiba, v. 6, n. 3, p. 12387-12398 mar. 2020. ISSN 2525-8761 quantificação da capsaicina, foram construídas curvas padrão, cujas equações foram: a 248 nm, y= 2,7537x, R2= 0,9791; a 296 nm, y= 1,5774x, R2= 0,9952, para o cálculo final da capsaicina utilizou-se a equação y= 1,5774, R2= 0,9952.

Determinação de Carotenóides

Foram pesadas 2g das microcápsulas de cúrcuma, contidas no vinagre e transferidas para almofariz, acrescentou 0,2g de carbonato de cálcio e 7 ml de acetona a 80% e foram maceradas homogeneizou-se e filtrou-se papel filtro com auxílio do funil de vidro e transferiu-se para balão volumétrico de 25 mL (âmbar), completou-se o volume com acetona a 80% metodologia adaptada do methods in enzymology. O teor de carotenóides foi estimado a partir da leitura do extrato filtrado em espectrofotômetro a 646,8 e 663,2 e 470nm. A concentração foi estimada de acordo com a seguinte equação: carotenóides = [1000 x A470 – (1,82 x Ca – 104,96 x Cb)] / 198.

Determinação de Cinzas do vinagre incorporado com as microcápsulas

O teor de cinzas foi determinado de acordo com a metodologia do IAL, (2008) onde retirou-se uma alíquota de 25 ml de vinagre e adicionada a cadinho de porcelana, foi evaporada em chapa, carbonizada e incineradas em mufla a 550ºC até obter-se resíduo de coloração cinza esbranquiçada. As cinzas do vinagre foram resfriadas até temperatura ambiente em dissecador.

3 RESULTADOS E DISCUSSÃO

Caracterização do pó e da microcápsula de cúrcuma

Primeiramente, foi feita a caracterização do pó e da microcápsula da cúrcuma e os resultados estão descritos na tabela 1 abaixo. Em sequência, foi feita uma comparação entre os resultados das análises físico-químicas do pó e da microcápsula de cúrcuma e estes foram semelhantes exceto, na quantidade de carotenóides e capsaicina.

Tabela 1: Caracterização do pó e da microcápsula da cúrcuma

Análises Cúrcuma em pó Microcápsula de Cúrcuma

pH 7,11 7,29

Capsaicina 248 nm 7,5903 0,4234

296 nm 1,9514 0,0781

Carotenóides 184,5899 37,781

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a 4,4 4,77

c 19,0 20,1

b 19,63 19,53

H 75,8 76,33

No que se refere às análises de capsaicina, o pó da cúrcuma apresentou concentrações de capsaicina maiores quando comparados aos resultados da microcápsula nos comprimentos de onda (248nm e 296nm), o que significa que, o encapsulamento não conseguiu manter as características de ardência da cúrcuma. O mesmo acontece com a análise dos carotenóides, entretanto, para estes, a microcápsula ainda consegue reter uma quantidade de carotenóides suficiente para mudar a cor do vinagre de álcool.

Caracterização do vinagre condimentado

Para caracterização do vinagre condimentado, foi utilizado para análise dos resultados da INSTRUÇÃO NORMATIVA Nº 6 de 2012 (BRASIL, 2012) e estes se encontram dentro dos padrões como mostra a tabela 2 a seguir.

Tabela 2: Análises físico químicas do vinagre X Resultados da legislação Análises Físico –

Químicas

Resultados Resultados estabelecidos pela Legislação

Mínimo Máximo

Acidez volátil do Vinagre Condimentado

6,653 4,00 -

Cinzas (g/L) 1,347 1,00 5,00

Aspecto Característico Ausência de elementos estranhos à sua natureza de composição

Cheiro Característico Característico

Sabor Ácido Ácido

Segundo PALMA, CARVALHO, GAVÓGLIO (2001), o teor de cinzas varia em função do processo e da matéria prima utilizada explicando-se assim o baixo teor de cinzas presentes na cúrcuma, entretanto, dentro do padrão segundo a INSTRUÇÃO NORMATIVA Nº 6 (BRASIL, 2012).

A análise de cor da microcápsula foi feita no dia do processamento e após 4 dias de processamento para que fosse observado se houve alguma alteração da cor com o tempo de prateleira e os resultados estão na tabela 3 abaixo:

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Tabela 3: Análise de cor

Resultados Média das Amostras no dia do processamento

Média das Amostras após 4 dias de processamento L 29,833 29,833 A 3,733 3,733 B 18,933 18,033 C 19,467 18433 H 76,333 78,267

Como pode ser visto, as médias de cor das amostras feitas no dia do processamento e após 4 dias não obtiveram mudança nos parâmetros L e A. No parâmetro b, o qual simboliza o eixo y, percebe-se a diminuição da cor amarela. Já no parâmetro c, o qual simboliza a saturação da cor, observou-se a diminuição da saturação da cor amarela e no parâmetro H o qual simboliza a tonalidade da cor que a substância possui no ângulo HUE os valores mudaram mostrando uma alteração da cor da microcápsula após 4 dias. Esse fato pode ser explicado devido a degradação dos pigmentos quando são expostos a temperatura, luz e oxigênio (VOLP, RENHE, STRINGUETA, 2009).

Cinética de migração dos carotenóides

No que se refere a cinética de migração dos carotenóides, pode-se observar que na primeira análise o teor dos carotenóides está alto na microcápsula e baixo no vinagre e com o passar das horas, o teor de carotenóides da microcápsula vai diminuindo e o do vinagre aumentando como esperado. Entretanto, no ponto 4, os carotenóides da microcápsula aumentam isso se deve à concentração das microcápsulas como mostra o gráfico 1. Com isso, também houve a diminuição do diâmetro da microcápsula.

Gráfico 1: Cinética de migração dos carotenoides

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Braz. J. of Develop.,Curitiba, v. 6, n. 3, p. 12387-12398 mar. 2020. ISSN 2525-8761 Além disso, foi observado também que, na análise após 7 dias de processamento, (último ponto do gráfico) observou-se que tanto a microcápsula quanto o vinagre condimentado aumentaram a quantidade de carotenóides provando o enriquecimento do vinagre de álcool.

4 CONCLUSÃO

Diante do exposto, pode-se concluir que o produto final apresentou um aspecto visual que agrega maior valor sensorial, além de, aumentar as prioridades funcionais com a adição da cúrcuma e se enquadrar dentro da legislação de vinagre condimentado.

O vinagre e a microcápsula de cúrcuma tiveram um aumento na concentração de carotenóides após 7 dias de processamento, confirmando que terá um maior valor agregado comercialmente.

Para um trabalho futuro, surge a possibilidade de aumentar a concentração da cúrcuma na microcápsula com o objetivo de atribuir ardência ao produto final.

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